Анотация Компас, историята на откриването му
Резюме по темата:
„Компас, историята на откриването му“
Ученик от 8 Б клас
Валентина Пчелинцева
Златоуст 2010
КОМПАС,устройство за определяне на хоризонтални посоки върху терена. Използва се за определяне на посоката, в която се движи морето, самолетът, наземното превозно средство; посоката, в която се движи пешеходецът; упътвания към някакъв обект или забележителност. Компасите са разделени на два основни класа: магнитни компаси като стрелки, които се използват от топографи и туристи, и немагнитни като жирокомпас и радиокомпас.
ИСПАНСКИ МОРСКИ КОМПАС, 1853 г
Карта с компас.За определяне на посоките компасът има карта (фиг. 1) - кръгла скала с 360 деления (съответстващи на един ъглов градус всяко), маркирани така, че обратното броене да е от нулата по посока на часовниковата стрелка. Север (север, N или C) обикновено съответства на 0, изток (изток, O, E или B) - 90, юг (юг, S или S) - 180, запад (запад, W или W) - 270. Това са основните точки на компаса (страни по света). Между тях има "квартал" румба: североизток или североизток (45), югоизток или югоизток (135), югозапад или югозапад (225) и северозапад или северозапад (315). Между главния и четвъртия има 16 „основни“ точки, като север-североизток и север-северозапад (някога имаше още 16 точки, като „север-сянка-запад“, просто наричани точки).
Принцип на работа.В устройството, показващо посоката, трябва да има някаква референтна посока, от която да се броят всички останали. В магнитния компас тази посока е линията, свързваща северния и южния полюс на Земята. В тази посока само по себе симонтиран е магнитен прът, ако е окачен, така че да може свободно да се върти в хоризонтална равнина. Факт е, че в магнитното поле на Земята въртяща се двойка сили действа върху магнитния прът, като го настройва в посоката на магнитното поле. В магнитния компас ролята на такъв прът се играе от намагнетизирана стрелка, която при измерване самата е разположена успоредно на магнитното поле на Земята.
Иглен компас.Това е най-често срещаният тип магнитен компас. Често се използва в джобен вариант. Компасът със стрелка (фиг. 2) има тънка магнитна стрелка, монтирана свободно в средната му точка на вертикална ос, което му позволява да се върти в хоризонтална равнина. Северният край на стрелката е маркиран и коаксиално с него е фиксирана карта. При измерване компасът трябва да се държи в ръка или да се монтира на статив, така че равнината на въртене на стрелката да е строго хоризонтална. Тогава северният край на стрелката ще сочи към северния магнитен полюс на земята. Компасът, адаптиран за топографи, е устройство за намиране на посока, т.е. инструмент за измерване на азимут. Обикновено е снабден със зрителна тръба, която се върти, докато се изравни с желания обект, за да се отчете азимута на обекта от картата.
Флуиден компас.Флуидният компас или компасът с плаваща карта е най-точният и стабилен от всички магнитни компаси. Често се използва на кораби и затова се нарича кораб. Дизайнът на такъв компас е разнообразен; в типичен вариант представлява „тенджера“, пълна с течност (фиг. 3), в която на вертикална ос е закрепена алуминиева карта. От противоположните страни на оста, чифт или два чифта магнити са прикрепени към дъното на картата. В центъра на картата има кухинаполусферична издатина - поплавък, който отслабва натиска върху опората на оста (когато чайникът е пълен с компасна течност). Оста на картата, прекарана през центъра на поплавъка, лежи върху каменен лагер, обикновено изработен от синтетичен сапфир. Аксиалният лагер е фиксиран върху неподвижен диск с "линия на курса". Има два отвора на дъното на съда, през които течността може да прелее в разширителната камера, компенсирайки промените в налягането и температурата.
Ориз. 3. ТЕЧЕН (КОРАБЕН) КОМПАС, най-точният и стабилен от всички видове магнитни компаси. 1 - отвори за преливане на течността на компаса, когато се разширява; 2 - щепсел за пълнене; 3 - каменен опорен лагер; 4 - вътрешният пръстен на универсалното съединение; 5 - карта; 6 - стъклена капачка; 7 – маркер на курсовата линия; 8 - оста на картата; 9 - поплавък; 10 – диск на курсовата линия; 11 – магнит; 12 - бомбе; 13 - разширителна камера.
Картата плува върху повърхността на течността на компаса. Течността, освен това, успокоява вибрациите на картата, причинени от търкаляне. Водата не е подходяща за корабен компас, тъй като замръзва. Използва се смес от 45% етилов алкохол с 55% дестилирана вода, смес от глицерин с дестилирана вода или петролен дестилат с висока чистота.
Шапката на компаса е излята от бронз и е снабдена със стъклена капачка с уплътнение, което изключва възможността от изтичане. Азимут или пръстен за определяне на посоката е фиксиран в горната част на боулера. Позволява ви да определите посоката към различни обекти спрямо курса на плавателния съд. Боулерът с компас е фиксиран в окачването си върху вътрешния пръстен на универсалната (карданова) панта, в която може свободно да се върти, като същевременно поддържа хоризонтално положение, в условия на накланяне.
Компасът е фиксиран така, че неговата специална стрелкаили маркировка, наречена курсова линия, или черна линия, наречена курсова линия, показва носа на кораба. Когато посоката на кораба се промени, картата на компаса се задържа на място от магнити, които неизменно поддържат посоката си север-юг. Чрез изместване на маркера или линията на курса спрямо картата, можете да контролирате промените на курса.
Корекцията на компаса е отклонението на неговите показания от истинския север (север). Причините за него са отклонението на магнитната стрелка и магнитната деклинация.
Отклонение.Компасът сочи т.нар. компас, а не към магнитен север (магнитен северен полюс), а съответната ъглова разлика в посоките се нарича девиация. Дължи се на наличието на локални магнитни полета, насложени върху магнитното поле на Земята. Локалното магнитно поле може да бъде създадено от корпуса на кораба, товара, големи маси железни руди, разположени в близост до компаса, и други обекти. Правилната посока се получава, като се вземе предвид корекцията на отклонението в показанията на компаса.
Магнетизъм на кораба.Локалните магнитни полета, създадени от корпуса на кораба и обхванати от концепцията за магнетизъм на кораба, се разделят на променливи и постоянни. Променливият магнетизъм на кораба се индуцира в стоманения корпус на кораба от магнитното поле на Земята. Интензитетът на променливия магнетизъм на кораба варира в зависимост от курса на кораба и географската ширина. Постоянният корабен магнетизъм се индуцира по време на конструкцията на кораба, когато под въздействието на вибрации, причинени например от занитване, стоманената обшивка се превръща в постоянен магнит. Интензитетът и полярността (посоката) на постоянния магнетизъм на кораба зависят от местоположението (географската ширина) и ориентацията на корпуса на кораба по време на сглобяването му. Постоянният магнетизъм се губи частично след пускането на кораба във водата и след като е бил в бурно море.В допълнение, той се променя донякъде по време на „стареенето“ на корпуса, но промените му значително намаляват, след като корабът е бил в експлоатация една година.
Корабният магнетизъм може да се разложи на три взаимно перпендикулярни компонента: надлъжен (спрямо кораба), напречен хоризонтален и напречен вертикален. Отклоненията на магнитната стрелка, дължащи се на магнетизма на кораба, се коригират чрез поставяне на постоянни магнити близо до компаса, успоредно на тези компоненти.
Нактол.Корабният компас обикновено се монтира в универсален шарнир на специална стойка, наречена наклет (фиг. 4). Рамката е здраво и сигурно прикрепена към палубата на кораба, обикновено на централната линия на последната. Магнитите също са монтирани на бинакъла, за да компенсират влиянието на магнетизма на кораба, и е фиксирана защитна капачка за компаса с вътрешен осветител на картата. Преди това бинакълът е направен под формата на издълбана дървена фигура, но на съвременните кораби това е просто цилиндрична стойка.
Ориз. 4. Нактола, стойка за корабен компас. Четвърти сфери и курсов магнит компенсират ефекта от магнетизма на кораба. 1 - курсов магнит; 2 – маркер на курсовата линия; 3 - защитна капачка; 4 - четвърт сфера; 5 - боулер компас; 6 - магнити.
Магнитна деклинация.Магнитната деклинация е ъгловата разлика между магнитния и истинския север, поради факта, че магнитният северен полюс на Земята е изместен с 2100 km спрямо истинския, географски.
Карта на деклинацията.Магнитната деклинация варира във времето и от точка до точка на земната повърхност. В резултат на измерванията на магнитното поле на Земята са получени деклинационни карти, които дават величината на магнитната деклинация и скоростта на нейното изменение в различни области. Контури на нулева магнитна деклинация на такивакартите, излъчвани от северния магнитен полюс, се наричат агонични линии или агони, а контурите с еднаква магнитна деклинация се наричат изогони или изогони.
Отчитане на корекцията на компаса.Има няколко различни начина за отчитане на корекцията на компаса, които се използват в момента. Всички те са еднакво добри и затова е достатъчно да се даде като пример само един, приет от американския флот. Отклоненията и магнитните деклинации на изток се считат за положителни, а на запад - за отрицателни. Изчисленията се правят по следните формули:
Магн. напр. Комп. напр. отклонение,
Comp. напр. Маг. напр. Деклинация.
Кожухов В.П. и др.Магнитни компаси. М., 1981 Нечаев П.А., Григориев В.В.Бизнес с магнитни компаси. М., 1983 Дегтерев Н.Д.Магнитни компаси. Л., 1984